Instituto Politécnico de Beja

Circuitos e Dispositivos Analógicos e Digitais

Objetivos

Esta unidade curricular tem como objetivo desenvolver o conhecimento e as aptidões necessárias para projetar e testar sistemas de alimentação DC, circuitos amplificadores operacionais e circuitos eletrónicos digitais.
Nesta unidade curricular desenvolve-se a compreensão prática de uma série de amplificadores operacionais e dispositivos e circuitos digitais.
Investiga-se o desenho e operação de fontes de alimentação DC. Analisam-se as aplicações de amplificadores operacionais, procedendo posteriormente à sua realização prática. Por fim, procede-se ao projeto, construção e teste de circuitos eletrónicos digitais.

Objetivos de aprendizagem

  1. Ser capaz de projetar, testar e avaliar os sistemas de fornecimento de energia eletrónicos DC
  2. Ser capaz de projetar e testar circuitos amplificadores operacionais
  3. Ser capaz de projetar, construir e testar circuitos eletrónicos digitais

Conteúdos Programáticos

  1. Ser capaz de projetar, testar e avaliar os sistemas de fornecimento de energia eletrónicos DC
    • Operação das fontes de alimentação DC: fontes de alimentação lineares reguladas (díodo zéner simples, transistor série e reguladores IC); fontes de alimentação comutadas; circuitos práticos em uso em equipamentos modernos.
    • Projetar uma fonte de alimentação linear: tensões de entrada; tensão de saída e corrente; linha e regulação de carga; identificação de dispositivos,valores dos componentes passivos e as conexões de circuito.
    • Testar uma fonte de alimentação linear: a partir dos resultados do teste, dos gráficos de Vout ~ Vin e Vout ~ Iout e da linha e regulação de carga calculados.
  2. Ser capaz de projetar e testar circuitos amplificadores operacionais
    • Amplificador operacional como um dispositivo: propriedades do amplificador ideal: muito alto ganho, impedância de entrada infinita, diferença insignificante de tensão entre as entradas.
    • Circuitos de aplicação: comparador, amplificador inversor; amplificador de não inversor; seguidor de tensão; amplificador diferencial; amplificador de soma; derivação da relação entre as tensões de entrada e de saída
    • Projeto: circuitos projetados para atender às especificações dadas; utilização de software de simulação de computador para confirmar a operação correta
    • Testes: projeto e construção de circuitos usando a placa protótipo; utilização de equipamento de teste apropriado, para confirmar conformidade com especificação; elaboração de lista de dados de teste com os sinais de entrada e correspondentes sinais de saída esperados.
  3. Ser capaz de projetar, construir e testar circuitos eletrónicos digitais
    • Dispositivos electrónicos digitais: famílias lógicas - TTL, CMOS, por exemplo 4000 e série 74; comparação entre famílias (velocidade, potência de entrada e corrente de saída, fonte de alimentação); interface entre as famílias diferentes; escalas de integração (SSI, MSI, LSI, VLSI); dispositivos programáveis (PROM, PAL, PLA)
    • Projetar circuitos combinatórios: mapas de Karnaugh; soluções utilizando um único tipo de porta (NAND ou NOR); simulação utilizando software específico.
    • Projetar circuitos sequenciais: usar técnicas de desenho adequadas; contadores; simulação utilizando o software específico.
    • Teste: projeto e montagem de circuitos utilizando placas de protótipo; utilização de equipamento de teste adequado, para confirmar conformidade com especificação; elaboração de lista de dados de teste com os sinais de entrada e correspondentes sinais de saída esperados

Bibliografia e recursos didáticos recomendados

  1. Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Microelectronic Circuits, 6th Ed., Oxford University Press, 2009.
  2. J. Millman and C. Christos, Integrated Electronics: Analog and Digital Circuits and Systems, McGrawHill.
  3. A. Malvino and D. Bates, Electronic Principles, Career Education.